【涨知识啦】盘点塑性3D打印材料硬货整理

国际金属加工网 2021年11月25日

3D 打印正在飞速发展。随着技术和材料的不断发展,3D 打印可解决的各行各业中的应用从未如此多样化,或带来如此巨大的机遇。可以降低外包成本,加快迭代速度,以及优化生产和原型制造。得益于 3D 打印和材料开发创新,一种全新的商业模式正在逐渐开启。“

您对3D打印塑性材料了解多少?

本指南介绍了 3D 打印塑料及它们的特殊特性和应用。包括透明塑料、尼龙、刚性耐用材料、耐热材料、复合材料、生物相容性材料等。

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在深入研究 3D 打印之前,熟悉原型制造和生产可用的 3D 打印流程可能会有所帮助。因此,下方的简短摘要可帮助您简要了解此技术和相关术语。

立体光固化成型技术 (SLA) 通过使用光固化树脂来打印物件,这一过程称为光聚合。它是最精确的 3D 打印方式之一。

与其密切相关的是 FIGURE 4 技术。此技术采用投影,而非激光。

尤其适用于快速原型制造和小批量部件生产的是选择性激光烧结技术 (SLS) 等增材制造 (AM) 技术。SLS 采用激光器作为能源来烧结塑料粉末,使材料结合在一起形成一个坚固的结构物。

单喷头多喷嘴打印 (MJP) 使用类似于喷墨打印的技术,但是通过逐层累积光固化树脂或浇铸蜡来构建部件和具有精细特征细节的模具

全彩打印 (CJP) 是一种用于全彩部件的增材制造技术,其打印流程分为两个阶段,使用芯材和粘合剂来构建全彩色三维模型。

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1、通用型材料

通用型材料分为类橡胶、弹性体、刚性超、柔性材料、超高韧性塑料等。

(1)类橡胶材料:拥有高撕裂强度和出色延展性的部件

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特性:耐用;耐磨且抗撕裂、出色的细节和表面光洁度、良好的回收能力

适用于垫圈、软管、密封件、最终用途部件的小批量到中批量直接制造等。

上图为Figure 4® RUBBER-65A BLK,是具有邵氏 65A 硬度和高断裂伸长率的中等撕裂强度、生产级品质橡胶,适合在Figure 4设备使用。

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(2)原型制造弹性体:拥有高撕裂强度和出色延展性的部件

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特性:类橡胶、优异的压缩特性、高伸长率适用于包覆成型模型、挡风雨条、密封件垫圈、轮胎面、手柄把手等;适用于工业和消费品应用的类橡胶和弹性产品。上图为VisiJet M2E-BK70,黑色硬质弹性体,具有高达70的邵氏A型硬度和压缩后出色的回弹性,与ProJet MJP 2500 Plus设备搭配使用。

(3)刚性柔性材料:拥有聚丙烯成型部件的外观和触感

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特性:精确、耐用、高柔性

适用于原型制造、功能测、小批量生产、RTV/硅胶模具的母模和卡扣装配件等。

上图为Accura 25,适用于SLA打印机的通用柔性材料。

(4)超高韧性塑料:带来耐用模制塑料的外观和触感

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特性:精确、耐用、抗冲击性、耐热性和防潮性。可媲美注塑成型和其他模具制造工艺。

适用于消费性电子组件、钻孔攻丝应用、卡扣组件、功能装配件、用于真空铸造的母模和快速原型制造等。

上图为最新推出的Figure 4 Rigid White材料,适用于当天生产出部件的不透明白色生产级品质刚性塑料。此生物相容性材料所生产的部件具有光滑表面光洁度、长期环境稳定性、耐久性,并呈现出洁净的白色。

(5)刚性塑料:注塑模具塑料的外观和触感

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特性:刚性、耐用和光滑表面等

适用于快速模具制造(要求耐高温的应用)、某些医疗应用和快速原型制造等。

上图为VisiJet M2S-HT90材料,与ProJet 2500 Plus搭配使用,适用于需要耐90度高温和生物相容性应用。

2、坚固耐用的材料

坚固耐用的材料分为坚硬材料、陶瓷强化复合材料、高性能复合材料、Nylon 11、Nylon 12、铝填充Nylon 12、阻燃Nylon 12、玻璃填充Nylon 12复合材料和耐高温Nylon 12。

(1)坚硬材料:坚固准确的功能性部件

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特性:坚硬、刚性

适用于设计验证、功能原型开发、耐用组件和卡扣、短期生产、RTV模具的母模。

模拟和替代数控加工和注塑成型的 ABS 制品。

上图为VisiJet Armor(M2G-CL),透明材料,与ProJet MJP 2500搭配使用。

(2)陶瓷强化复合材料:耐高温的坚固部件

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特性:耐热性、防潮性、耐磨性、类陶瓷

适用于陶瓷类部件、夹具、固定装置和模具、风洞模具、母模、水和液体处理件等。

上图为Accura PEAK材料,与ProX 800和ProX 950兼容。

(3)高性能复合材料:稳定、高刚度部件

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特性:耐热性、出众的刚硬度和耐磨性

适用于风洞模型、发动机罩内的汽车零部件、电器连接器、适配器装置、底座插座、夹具、固定装置和工具等。

上图为Accura HPC材料,白色纳米复合材料,与ProX 800搭配使用。

(4)Nylon 11:抗冲击性和耐疲劳性

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特性坚固耐用、高伸长率、高抗冲击强度

适用于卡扣连接、活动铰链、接头、管道、夹具、固定装置和模具等。

上图为Duraform ProX EX NAT材料,自然色可进行染色。

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以上列举的只是丰富材料库中的小部分材料,还有更多铸造材料、复合材料、全彩材料、通用型材料、坚固耐用材料、耐热材料、透明材料和生物兼容性材料等。

如今材料和3D打印技术的发展已经日臻成熟,3D打印避免了开模环节,能适用大中小批量生产与复杂结构零部件的制造,具有各类不同机械性能的生产级塑性材料也为各行各业带来更多工艺流程的改善。

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(3D Systems)

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